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Matériaux cinétiques en alliage en tungstène
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Matériaux cinétiques en alliage en tungstène

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L'alliage de tungstène à haute densité, également appelé alliage de tungstène, est composé principalement de tungstène (avec une fraction de masse de 85% à 99%) et est allié avec des éléments tels que Ni, Cu, Fe pour atteindre des densités entre 16,5 et 19,0 g / cc. Les types les plus répandus incluent les alliages de fer en nickel en nickel de tungstène et en nickel de tungstène, où la teneur en tungstène varie de 90% à 97%. La variété de cuivre en nickel de tungstène se distingue par ses propriétés non magnétiques, contrairement à la nature magnétique de l'alliage de fer nickel tungstène. Ce dernier est plus souvent utilisé en raison de ses caractéristiques mécaniques supérieures par rapport à la première.

La fabrication d'alliage de tungstène haute densité suit généralement la voie de métallurgie de la poudre, qui comprend plusieurs étapes:

  • Préparation de la poudre
  • Mélange
  • Compactage
  • Frittage
  • Traitement thermique
  • Déformation plastique (à travers des processus tels que le forgeage et le roulement)
  • Recuit
  • Produit final

Certains éléments peuvent être produits directement via le processus de frittage.

Processus de frittage

Pour les alliages de tungstène à haute densité de frittage, la technique de frittage de la phase liquide est utilisée, réglant généralement la température de 20 à 60 ℃ au-dessus de la phase liquide de l'alliage. Pour les alliages W-Ni-Fe, le frittage se produit à des températures entre 1500 et 1525 ℃, visant des densités proches des valeurs théoriques. Le processus dure généralement 60 à 90 minutes; Les durées au-delà de 120 minutes peuvent dégrader les qualités de l'alliage. L'utilisation d'une température de frittage plus élevée pendant une durée plus courte peut améliorer la résistance à la traction et la ductilité de l'alliage. La sélection du taux de refroidissement est cruciale et dépend du rapport de masse Ni / Fe de l'alliage. Lorsque ce rapport évite la formation de composés cassants (généralement entre 2 et 4), le taux de refroidissement peut être ajusté sans risquer la formation de composés intermétalliques, minimisant ainsi la fragilité et la porosité.

Traitement thermique

Les traitements après l'instruction comprennent la trempe, le refroidissement rapide, la déshydrogénation atmosphérique et le durcissement de surface pour minimiser la ségrégation de l'impureté d'interface comme P et S, atténue la fragilisation de l'hydrogène et adapter d'autres propriétés d'alliage. Ces traitements affinent la microstructure, améliorez le renforcement de la solution solide

, et peut augmenter considérablement la force de l'alliage.


Traitement de déformation plastique

Pour améliorer davantage les propriétés mécaniques, les alliages de tungstène à haute densité subissent divers processus de déformation plastique après le frittage. Des techniques telles que le forgeage, l'extrusion hydrostatique, l'extrusion à chaud et le roulement à chaud sont appliqués, en particulier pour produire des matériaux en alliage en alliage de tungstène de grand diamètre avec des rapports d'aspect élevés. La déshydrogénation par traitement thermique sous vide avant la déformation réduit l'embrimance de l'hydrogène et renforce les limites de phase, améliorant considérablement la résistance et la ductilité de l'alliage. L'ampleur de la déformation influence de manière critique le

les propriétés du matériau; À mesure que la déformation augmente, la force et la dureté aussi, bien qu'au détriment de la ductilité. Les développements récents du renforcement de la déformation importante ont montré des améliorations significatives des propriétés mécaniques, nécessaires pour des applications avancées telles que les noyaux perçants de l'armure, qui peuvent nécessiter plusieurs cycles de forgeage et de déformation pour obtenir des spécifications souhaitées.

Usinage


Après la déformation plastique, les processus d'usinage tels que le tournage, le broyage, la coupe, le forage et le polissage sont sélectionnés en fonction des exigences spécifiques des dessins de conception pour obtenir le formulaire de produit final.


High Density Tungsten Alloy

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